Động cơ Servo AC Mitsubishi HC-SFS152 — Động cơ truyền động quán tính trung bình MELSERVO J2S 1,5 kW, mới nguyên hộp, niêm phong nhà máy

Việc lựa chọn động cơ servo 1,5 kW cho tự động hóa công nghiệp không chỉ dựa vào chỉ số watt — mà còn dựa trên cách công suất đó chuyển hóa thành mô-men xoắn được kiểm soát tại trục, cách hệ thống phản hồi đóng vòng vị trí một cách chính xác và cách động cơ hoạt động đáng tin cậy qua nhiều chu kỳ sản xuất. Mitsubishi HC-SFS152 đáp ứng cả ba tiêu chí này, và danh sách này là dành cho một thiết bị mới nguyên hộp, niêm phong nhà máy — bao bì gốc của Mitsubishi Electric, chưa qua sử dụng.

HC-SFS152 trong Dòng MELSERVO J2S

HC-SFS152 thuộc dòng HC-SFS 2.000 vòng/phút của Mitsubishi — dòng sản phẩm quán tính trung bình, công suất trung bình trong thế hệ MELSERVO J2S, vốn là trụ cột của tự động hóa công nghiệp và các ứng dụng máy công cụ CNC trong hơn hai thập kỷ. Với công suất 1,5 kW trong dòng HC-SFS, nó cung cấp mô-men xoắn định mức 7,16 Nm ở tốc độ 2.000 vòng/phút — một sự kết hợp làm cho nó đặc biệt phù hợp với các ứng dụng yêu cầu mô-men xoắn giữ và dẫn động đáng kể ở tốc độ vừa phải, chẳng hạn như bàn xoay, ổ trục băng tải khổ lớn và các trục tiến nặng hơn của các trung tâm gia công lớn hơn.

Mặt bích 130 × 130 mm được chia sẻ trên toàn bộ dòng sản phẩm HC-SFS tầm trung, giúp đơn giản hóa thiết kế máy khi cùng một giá đỡ cơ khí có thể lắp đặt các mức công suất khác nhau.

Thông số kỹ thuật

Mô-men xoắn định mức 7,16 Nm — Ý nghĩa thực tế

Mô-men xoắn là thước đo hiệu suất thực tế của servo. Với mô-men xoắn định mức liên tục 7,16 Nm, HC-SFS152 có thể dẫn động các tải trọng sẽ làm quá tải các động cơ nhỏ hơn trong dòng HC-SFS — ví dụ như các bộ gá kẹp phôi nặng, các cụm vít me lớn với lực ép đáng kể, hoặc các cơ cấu bàn xoay có ma sát và quán tính lớn. Giá trị mô-men xoắn đỉnh 21,6 Nm (gấp ba lần định mức) hỗ trợ loại gia tốc nhanh mà cắt biên dạng CNC và chu kỳ lấy và đặt robot yêu cầu khi bắt đầu mỗi chuyển động, mà không vượt quá giới hạn nhiệt của động cơ trong quá trình hoạt động liên tục.

Tốc độ định mức 2.000 vòng/phút đặt động cơ này vào loại ưu tiên mật độ mô-men xoắn hơn là tốc độ tối đa. Đối với các thiết kế trục truyền động trực tiếp hoặc có hộp số nhẹ, 2.000 vòng/phút cung cấp phạm vi tốc độ làm việc thực tế, trong khi tốc độ tối đa 3.000 vòng/phút cho phép di chuyển nhanh vượt quá tốc độ định mức trong thời gian ngắn.

Bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit — 131.072 vị trí, không cần định vị gốc

Bộ mã hóa trong HC-SFS152 không phải là bộ tạo xung thụ động — nó là một bộ mã hóa quang tuyệt đối 17-bit cung cấp 131.072 giá trị vị trí riêng biệt mỗi vòng quay thông qua liên kết nối tiếp tốc độ cao của Mitsubishi đến bộ khuếch đại servo.

Mã hóa tuyệt đối có nghĩa là vị trí trục của động cơ luôn được biết, kể cả trong các chu kỳ tắt nguồn. Với pin được lắp đặt trong bộ khuếch đại servo đi kèm, bộ đếm vị trí đa vòng được duy trì khi nguồn điện chính bị ngắt. Bật nguồn máy trở lại sau khi nghỉ cuối tuần, sau khi dừng khẩn cấp giữa ca, sau khoảng thời gian bảo trì theo kế hoạch — trục sẽ biết chính xác vị trí của nó, ngay lập tức.

Hiệu quả thực tế là không cần chu trình định vị gốc khi khởi động. Đối với các máy mà nhiều trục cần chạy các quy trình định vị gốc trước khi máy có thể sử dụng được, việc loại bỏ chu trình này giúp tiết kiệm thời gian cho mỗi chu kỳ bật nguồn trong toàn bộ tuổi thọ của máy.

Phớt dầu và IP65 — Bảo vệ quan trọng trong quá trình sử dụng

Trục thẳng của HC-SFS152 đi qua một phớt dầu tại mặt ổ trục phía dẫn động. Trên một máy mà chất lỏng cắt, tia nước làm mát hoặc sương dầu bôi trơn là một phần của môi trường hoạt động bình thường, phớt dầu ngăn chặn sự xâm nhập của chất gây ô nhiễm vào ổ trục và khoang bộ mã hóa — con đường hỏng hóc phổ biến nhất đối với động cơ servo trong các ứng dụng máy công cụ.

Vỏ IP65 cung cấp khả năng chống bụi hoàn toàn và bảo vệ chống tia nước từ mọi hướng. Cùng với phớt dầu, điều này làm cho HC-SFS152 phù hợp để lắp đặt trực tiếp trên máy công cụ, thiết bị đóng gói và máy dây chuyền sản xuất mà không cần thêm vỏ bảo vệ môi trường.

Bộ khuếch đại servo tương thích

HC-SFS152 kết hợp với bộ khuếch đại servo MR-J2S-200A (lệnh tương tự, lớp 2 kW) hoặc MR-J2S-200B (lệnh kỹ thuật số SSCNET). Động cơ cũng tương thích với các bộ khuếch đại dòng MR-J4 thông qua phương pháp công cụ làm mới của Mitsubishi cho các cài đặt chuyển đổi từ J2S sang các thế hệ bộ khuếch đại mới hơn.

Việc lựa chọn bộ khuếch đại phụ thuộc vào giao diện lệnh: MR-J2S-200A cho các hệ thống sử dụng lệnh xung hoặc tốc độ/mô-men xoắn tương tự từ PLC hoặc NC, MR-J2S-200B cho các hệ thống chuyển động đa trục được điều khiển qua SSCNET từ bộ điều khiển chuyển động dòng A hoặc Q.

Phù hợp ứng dụng

Công suất 1,5 kW ở tốc độ 2.000 vòng/phút đặt HC-SFS152 vào dải hiệu suất bao phủ một phạm vi rộng các yêu cầu tự động hóa công nghiệp và máy công cụ phổ biến nhất:

Trung tâm gia công CNC — các trục tiến chính (X, Y, Z) trên các trung tâm gia công dọc và ngang tầm trung và khổ lớn, nơi mặt bích 130 mm và công suất mô-men xoắn cao phù hợp với yêu cầu servo của các cụm vít me lớn hơn

Trung tâm tiện CNC — các trục servo Z và X trên máy tiện CNC, đặc biệt là nơi các lần cắt tiện nặng đòi hỏi mô-men xoắn cao liên tục

Bàn xoay và đầu nghiêng — các trục định vị trục thứ 4 và thứ 5 trên trung tâm gia công, nơi việc xoay các bộ gá nặng đòi hỏi mô-men xoắn giữ và dẫn động đáng kể

Robot công nghiệp — các khớp vai và khuỷu trên robot khớp nối tải trọng trung bình, nơi sự kết hợp giữa mô-men xoắn và quán tính trung bình hỗ trợ kiểm soát động lực học ổn định

Xử lý vật liệu tự động — các trục truyền tải pallet, lưu trữ và truy xuất tự động, và các trục đánh dấu băng tải, nơi công suất 1,5 kW cung cấp biên độ lực để di chuyển pallet đã tải một cách đáng tin cậy

Cuốn và kiểm soát lực căng — các ứng dụng xử lý cuộn và cuốn vật liệu, nơi chế độ điều khiển mô-men xoắn trong bộ khuếch đại servo quản lý lực căng trên các đường kính cuộn khác nhau

Tóm tắt các biến thể HC-SFS152

Động cơ cơ sở HC-SFS152 có sẵn các biến thể hậu tố để đáp ứng các cấu hình lắp đặt khác nhau:

• HC-SFS152 — trục thẳng tiêu chuẩn, không có phanh
• HC-SFS152B — có phanh điện từ tích hợp
• HC-SFS152K — có trục có rãnh
• HC-SFS152BK — phanh điện từ và trục có rãnh

Tất cả các biến thể đều chia sẻ cùng công suất đầu ra 1,5 kW, bộ mã hóa tuyệt đối 17-bit, cấp bảo vệ IP65 và mặt bích 130 × 130 mm. Chọn biến thể phù hợp với phương pháp ghép nối trục và liệu có cần phanh giữ cho ứng dụng hay không.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Bộ khuếch đại servo Mitsubishi nào tương thích với HC-SFS152?

HC-SFS152 kết hợp với bộ khuếch đại MR-J2S-200A (giao diện lệnh tương tự/xung) hoặc MR-J2S-200B (giao diện kỹ thuật số SSCNET), cả hai đều có định mức 2 kW để bao phủ động cơ 1,5 kW. Lựa chọn giữa loại A và B phụ thuộc vào việc bộ điều khiển thượng nguồn có sử dụng lệnh tương tự/xung hay giao tiếp mạng SSCNET hay không.

Q2: HC-SFS152 có yêu cầu chu trình định vị gốc khi khởi động máy không?

Không — không với hệ thống vị trí tuyệt đối đang hoạt động. Thêm pin vào bộ khuếch đại servo cho phép lưu giữ vị trí tuyệt đối khi tắt nguồn. Sau khi thiết lập vị trí gốc trong quá trình vận hành ban đầu, trục sẽ báo cáo vị trí của nó ngay lập tức sau mỗi lần khởi động tiếp theo. Không cần quay về điểm tham chiếu.

Q3: Sự khác biệt giữa HC-SFS152 và HC-SFS152B là gì?

HC-SFS152 là động cơ tiêu chuẩn không có phanh. HC-SFS152B bổ sung một phanh điện từ lò xo tích hợp giữ trục khi cuộn phanh không được cấp điện — trạng thái an toàn cho các trục thẳng đứng, ổ trục nghiêng và bất kỳ tải trọng nào cần giữ vị trí mà không cần nguồn dẫn động liên tục. Tất cả các định mức động cơ và kích thước vật lý đều giống hệt nhau giữa hai biến thể.

Q4: Tại sao tốc độ định mức là 2.000 vòng/phút thay vì 3.000 vòng/phút như một số mẫu HC-SFS khác?

HC-SFS152 thuộc phân nhóm 2.000 vòng/phút của dòng HC-SFS, được tối ưu hóa cho đầu ra mô-men xoắn cao hơn so với tốc độ so với các biến thể 3.000 vòng/phút. Mô-men xoắn định mức 7,16 Nm cao hơn đáng kể so với các động cơ 3.000 vòng/phút tương đương trong cùng dòng sản phẩm ở cùng mức công suất. Đối với các ứng dụng mà mô-men xoắn dẫn động là yêu cầu chính thay vì tốc độ tối đa, dòng 2.000 vòng/phút là lựa chọn kỹ thuật phù hợp.

Q5: HC-SFS152 có còn được sản xuất bởi Mitsubishi Electric không?

Dòng HC-SFS là một phần của thế hệ MELSERVO J2S, đã được kế thừa bởi các sản phẩm dòng J4 và J5 mới hơn. Tương đương thế hệ hiện tại trong dòng sản phẩm của Mitsubishi là dòng HG-SR (J4), cung cấp bộ mã hóa có độ phân giải cao hơn và khả năng tương thích bộ khuếch đại được cập nhật. Các thiết bị HC-SFS152 mới nguyên hộp vẫn có sẵn thông qua các kênh tự động hóa công nghiệp cho việc bảo trì máy, phụ tùng thay thế và các ứng dụng nâng cấp tương thích.